JP2024068893A - タイヤ製造装置およびタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サイドウォールゴムの内側面に均一な溝を形成する。【解決手段】タイヤ製造装置１００は、サイドウォールゴム１０を搬送する搬送装置３０と、サイドウォールゴム１０に溝１３を形成する突起４２を外周面４１に有する円筒状のローラ４０と、搬送装置３０によって搬送されるサイドウォールゴム１０の外側面１２に当接する押圧部５０Ａを有する押圧機構と５０、を備える。押圧機構５０は、サイドウォールゴム１０の外側面１２およびローラ４０のうちの少なくとも一方を押して、サイドウォールゴム１０の内側面１１をローラ４０の外周面４１に押しつける。押圧部５０Ａは、サイドウォールゴム１０の外側面１２の形状に倣うように構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤ製造装置、および、タイヤの製造方法に関する。

例えば特許文献１には、円筒状の被巻付け体の表面に未加硫のゴムストリップを螺旋状に巻き重ねるストリップワインド方式によってタイヤ用ゴム部材を形成する方法が開示されている。特許文献１に記載の方法では、ゴムストリップの表面に、重ねられたゴムストリップ間の空気を排出するための排気溝が形成される。特許文献１によれば、排気溝により、加硫成形後のタイヤのエア残りを抑制できる、とされている。特許文献１では、成形リブが設けられた型付けローラと平坦ローラとの間にゴムストリップを通すことにより、排気溝が形成される。

特開２００７－１３６８９４号公報

タイヤのサイドウォールを形成する未加硫のゴム材料（以下、サイドウォールゴムとも呼ぶ）の内側面にエア抜きのための溝を形成することにより、サイドウォールゴムを部品とするタイヤにおいても、加硫後のエア残りを抑制できると期待される。しかしながら、サイドウォールゴムは、場所により厚さが異なり、外側面に比較的強い傾斜面を有する。そのため、サイドウォールゴムに対しては均等に圧力を掛けにくく、その結果、サイドウォールゴムの内側面には均一な溝が形成されにくい。

ここでは、サイドウォールゴムの内側面にエア抜きのための溝を均一に形成できるタイヤ製造装置を提案する。また、サイドウォールゴムの内側面にエア抜きのための溝を均一に形成できるタイヤの製造方法を提案する。

ここに開示するタイヤ製造装置は、サイドウォールを形成するゴム材料を搬送する搬送装置と、前記ゴム材料に溝を形成する突起を外周面に有する円筒状のローラと、前記搬送装置によって搬送される前記ゴム材料の外側面に当接する押圧部を有する押圧機構と、を備える。前記押圧機構は、前記外側面および前記ローラのうちの少なくとも一方を押して、前記ゴム材料の内側面を前記ローラの外周面に押しつける。前記押圧部は、前記ゴム材料の前記外側面の形状に倣うように構成されている。

また、ここに開示するタイヤの製造方法は、突起を外周面に有する円筒状のローラに、サイドウォールを形成するゴム材料の内側面を押し当て、前記突起によって前記内側面に溝を形成する溝形成工程と、前記溝が形成された前記ゴム材料を加硫する加硫工程と、を含む。前記溝形成工程では、前記ゴム材料の外側面の形状に倣うように構成された押圧部を前記外側面に押し当てる。

上記タイヤ製造装置およびタイヤの製造方法によれば、押圧部がサイドウォールゴムの外側面の形状に倣う。そのため、溝を形成するローラにサイドウォールゴムの内側面を均等に押し当てることができる。その結果、サイドウォールゴムの内側面に溝を均一に形成することができる。

タイヤの断面図である。 タイヤの製造工程の一部を示す工程図である。 第１実施形態に係る溝形成装置の模式的な斜視図である。 突起の模式的な断面図である。 サイドウォールゴムの外側面に押圧部材が倣った状態の溝形成装置の模式的な正面図である。 溝形成後のサイドウォールゴムの内側面の模式的な平面図である。 第２実施形態に係る溝形成装置の模式的な正面図である。 第３実施形態に係る溝形成装置の模式的な正面図である。

［第１実施形態］
以下、一実施形態に係るタイヤ製造装置およびタイヤの製造方法を図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。各図面は、一例を示すのみであり、特に言及されない限りにおいて本発明を限定しない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、一実施形態に係るタイヤ１の断面図である。図１に示すように、タイヤ１は、自動車等のホイールに装着されたときに地面に接地するトレッド部２、タイヤ１の側面を構成するサイドウォール３、タイヤ１の骨格を形成するプライ４、およびホイールとの接続部であるビード５等を備えている。タイヤ１は、未加硫のトレッドゴム、サイドウォールゴム等のゴム材料でプライ４、ビード５等を巻き込んで成形したローカバー（生タイヤ）を加硫することにより製造される。

図２は、タイヤ１の製造工程の一部を示す工程図である。図２に示すように、タイヤ１の製造工程には、押出成形工程Ｓ１０と、溝形成工程Ｓ２０と、切断工程Ｓ３０と、プライ製作工程Ｓ４０と、ビード製作工程Ｓ５０と、成形工程Ｓ６０と、加硫工程Ｓ７０と、が含まれている。押出成形工程Ｓ１０では、押出成形装置のダイプレートからゴム材料が連続的に押し出される。押出成形工程Ｓ１０で押出成形された帯状のゴム部材には、切断工程Ｓ３０で切断されてトレッドゴムとなるゴム材料や、サイドウォールゴムとなるゴム材料等が含まれている。以下、特に区別が必要でない限り、切断後のサイドウォールゴムおよび切断前の帯状のサイドウォールゴムを、ともにサイドウォールゴム１０（図３を参照）と呼ぶ。

図３に示すように、サイドウォールゴム１０は、場所によって厚さが異なる断面を有している。サイドウォールゴム１０の内側面１１は、タイヤ１においてサイドウォール３の内側面を形成する。サイドウォールゴム１０の内側面１１は、ここでは、概ね平坦に形成される。サイドウォールゴム１０の外側面１２は、タイヤ１においてサイドウォール３の外側面を形成する。サイドウォールゴム１０の外側面１２は、ここでは、一部または全部が傾斜面となるように形成される。図３に示すように、ここでは、サイドウォールゴム１０の外側面１２は、３つの傾斜面１２ａ、１２ｂ、および１２ｃからなるものとする。傾斜面１２ａ、１２ｂ、および１２ｃからなることにより、外側面１２の形状は、場所によって厚さが異なっている。ただし、サイドウォールゴム１０の外側面１２の形状は特に限定されない。サイドウォールゴム１０のこの断面形状は、押出成形装置のダイプレートにより形成される。

溝形成工程Ｓ２０では、突起４２を外周面４１に有する円筒状のローラ４０に、サイドウォールゴム１０の内側面１１を押し当て、突起４２によって内側面１１に溝１３を形成する（図３を参照）。溝形成工程Ｓ２０の詳細は、図３等を参照しながら後述する。なお、トレッドゴム等の他のゴム材料の内側面にも、同様な方法により溝が形成されてもよい。

切断工程Ｓ３０では、トレッドゴム、および、溝１３が形成された後のサイドウォールゴム１０を予め定められた長さに切断する。プライ製作工程Ｓ４０では、テキスタイルコードにゴム材料をトッピングし、プライ４を形成する。ビード製作工程Ｓ５０では、ビードワイヤにエイペックスゴムを貼付してビード５を形成する。

成形工程Ｓ６０では、プライ４とインナーとによってビード５を巻き上げ、さらに、これにサイドウォールゴム１０とトレッドゴムとを組み合わせて、ローカバーを成形する。加硫工程Ｓ７０では、ローカバーを加硫してタイヤ１を加硫成形する。これにより、タイヤ１が完成する。

［溝形成装置］
以下では、溝形成工程Ｓ２０において使用される溝形成装置２０の構成について説明する。図３は、本実施形態に係る溝形成装置２０の模式的な斜視図である。図３に示すように、本実施形態に係るタイヤ製造装置１００は、加硫工程Ｓ７０においてサイドウォール３にエアが残ることを抑制するための溝１３をサイドウォールゴム１０に形成する溝形成装置２０を備えている。加硫工程Ｓ７０において、エアは溝１３を通って加硫金型の外部に逃げる。溝１３は、加硫工程Ｓ７０において塞がれ、完成後のタイヤ１からは消滅する。

図３に示すように、溝形成装置２０は、サイドウォールゴム１０を搬送する搬送装置３０と、サイドウォールゴム１０に溝１３を形成する突起４２を外周面４１に有する円筒状のローラ４０と、サイドウォールゴム１０の内側面１１をローラ４０の外周面４１に押しつける押圧機構５０と、を備えている。押圧機構５０によってローラ４０の外周面４１に押しつけられることにより、サイドウォールゴム１０の内側面１１に、突起４２に対応した溝１３が形成される。

以下、サイドウォールゴム１０の搬送方向下流側を溝形成装置２０の前方、搬送方向上流側を溝形成装置２０の後方と呼び、図面ではそれぞれ、符号ＦおよびＲｒで表す。また、後方側に向かって見た時の左方および右方をそれぞれ、溝形成装置２０の左方および右方と呼び、符号ＬおよびＲで表す。上方および下方は、それぞれ、符号ＵおよびＤで表す。ただし、これらの方向は説明の都合上設定されたものに過ぎず、溝形成装置２０の設置態様を限定しない。

搬送装置３０は、帯状のサイドウォールゴム１０を巻き取る巻取ロール３１を備えている。巻取ロール３１は、ローラ４０よりも前方に配置され、図示しないモータにより回転される。ただし、搬送装置３０の構成は、このようなものに限定されない。例えば、搬送装置３０は、帯状のサイドウォールゴム１０を載せて走行するベルトを備えていてもよい。または、搬送装置３０は、例えば、ローラ４０を回転させるものであってもよい。ローラ４０を回転させることによってもサイドウォールゴム１０を搬送することができる。

ローラ４０は、サイドウォールゴム１０に溝１３を形成する。図３に示すように、ローラ４０は、左右方向（サイドウォールゴム１０の搬送方向に直交する方向）に延びる軸線を有する円筒状に形成されている。以下、左右方向のことをローラ４０の軸線方向、または、単に軸線方向とも呼ぶ。ローラ４０は、ここでは、サイドウォールゴム１０が搬送装置３０によって搬送されることにより、従動的に回転する。ただし、前述したように、ローラ４０は、駆動部により回転されてもよい。円筒状のローラ４０の外周面４１には、サイドウォールゴム１０に溝１３を形成する突起４２が設けられている。突起４２は、外周面４１の円周面部分よりもローラ４０の径方向外方に突出している。

図４は、突起４２の模式的な断面図である。図４に示すように、本実施形態では、突起４２は長方形の断面を有している。ただし、突起４２の断面形状は特に限定されず、例えば、円弧状であってもよい。突起４２の幅Ｗ１は、好ましくは０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。より好ましくは、突起４２の幅Ｗ１は、０．４ｍｍまたはその周辺である。突起４２の高さＴ１は、好ましくは１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である。ただし、突起４２の幅Ｗ１および高さＴ１は、上記した範囲には限定されない。

図３に示すように、本実施形態では、ローラ４０には、複数の突起４２が設けられている。複数の突起４２は、それぞれ、ローラ４０の周方向（平面視においてサイドウォールゴム１０の搬送方向と一致する）に斜交するように延びている。複数の突起４２とローラ４０の周方向との間の角度θは限定されないが、好適には、１０度以上７０度以下である。さらに好適には、複数の突起４２とローラ４０の周方向との間の角度θは、４０度またはその周辺である。複数の突起４２は、ここでは、所定の間隔Ｌ１（円周面に沿った距離）で平行に配置されている。突起４２同士の間の間隔Ｌ１は特に限定されないが、好適には、２０ｍｍ以上９０ｍｍ以下である。さらに好適には、突起４２同士の間の間隔Ｌ１は、２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下である。

押圧機構５０は、サイドウォールゴム１０の内側面１１をローラ４０の外周面４１に押しつける機構である。押圧機構５０は、搬送装置３０によって搬送されるサイドウォールゴム１０の外側面１２に当接する押圧部５０Ａを有し、外側面１２およびローラ４０のうちの少なくとも一方を押して、サイドウォールゴム１０の内側面１１をローラ４０の外周面４１に押しつける。本実施形態では、押圧機構５０は、サイドウォールゴム１０の外側面１２を押圧部５０Ａによって押すように構成されている。

ただし、押圧機構５０は、例えば、ローラ４０を押圧部５０Ａの方に（例えば上方に）移動させることによってサイドウォールゴム１０の内側面１１をローラ４０の外周面４１に押しつけるように構成されていてもよい。ここでは、サイドウォールゴム１０をローラ４０に「押しつける」または「押し当てる」とは、サイドウォールゴム１０とローラ４０とが互いに接近する力を受けながら接する状態とすることを意味し、両者のうちのいずれか、または両方を押すことを広く含むものである。

押圧部５０Ａは、サイドウォールゴム１０の外側面１２の形状に倣うように構成されている。本実施形態では、押圧部５０Ａは、ローラ４０の軸線方向に並んで配置された複数の押圧部材５１を含んでいる。押圧部５０Ａは、複数の押圧部材５１によって、ローラ４０の軸線方向に沿ったサイドウォールゴム１０の複数箇所を個別に押す（図５を参照）。ただし、図３では、複数の押圧部材５１がサイドウォールゴム１０から離れた状態を図示している。詳しくは、複数の押圧部材５１は、それぞれ、ローラ４０よりも上方において上下方向に移動可能に支持されており、その重量により、サイドウォールゴム１０の複数箇所を個別に押すように構成されている。本実施形態に係る複数の押圧部材５１は、それぞれ、サイドウォールゴム１０を下方に向かって押す錘である。図３では、右端の押圧部材５１が下方に移動した状態を図示している。複数の押圧部材５１は、ここでは、ローラ４０の軸線方向に隙間なく、または、ほぼ隙間なく並んで、サイドウォールゴム１０の外側面１２の形状に倣う押圧部５０Ａを構成している。ただし、複数の押圧部材５１の一部または全部は、互いの間に間隔を空けるように、ローラ４０の軸線方向に並んでいてもよい。

図３に示すように、各押圧部材５１は、円筒状（ここでは、軸線方向の厚さが薄い円板状）に形成されている。ローラ４０軸線方向の各押圧部材５１の厚さＴ２は、好ましくは、３ｍｍ以下である。各押圧部材５１の厚さＴ２を３ｍｍ以下とすることにより、複数の押圧部材５１からなる押圧部５０Ａをサイドウォールゴム１０の外側面１２に良好に倣わせることができる。ただし、押圧部材５１の厚さＴ２は特に限定されるわけではない。

図３に示すように、押圧機構５０は、ここでは、ローラ４０よりも上方に配置されたシャフト５２を備えている。シャフト５２は、ローラ４０の軸線方向に延びている。シャフト５２は、円筒状に形成されている。複数の押圧部材５１は、シャフト５２が挿入される貫通孔５１ａをそれぞれ備えている。各押圧部材５１は、シャフト５２に外挿されることによって支持されている。各押圧部材５１の貫通孔５１ａは、シャフト５２よりも直径の大きい円筒孔状に形成されている。図３では、シャフト５２の直径を符号Ｄ１で、貫通孔５１ａの直径を符号Ｄ２で示す。そのため、各押圧部材５１は、貫通孔５１ａとシャフト５２との間の隙間に沿って上下方向に移動自在である。各押圧部材５１の下方にサイドウォールゴム１０が挿入され、サイドウォールゴム１０に各押圧部材５１が乗り上げると（図５を参照）、各押圧部材５１の重量がサイドウォールゴム１０に加わる。また、各押圧部材５１は、シャフト５２周りに回転可能である。

ただし、各押圧部材５１は、シャフト５２周りに回転可能でなくてもよい。例えば、各押圧部材５１は、シャフト５２周りに前後方向に揺動可能なだけで、回転不能であってもよい。または、各押圧部材５１は、例えば、貫通孔５１ａとシャフト５２との間の隙間に沿って上下方向に移動自在なだけで、回転および揺動不能であってもよい。これらの場合、シャフト５２は、円筒状に形成されていなくてもよい。シャフト５２は、例えば、断面が多角形（例えば、四角形や六角形）のシャフトであってもよい。また、貫通孔５１ａは、シャフト５２よりも直径の大きい円筒孔状に形成されていなくてもよい。貫通孔５１ａは、少なくとも上下方向の長さがシャフト５２よりも長ければよい。貫通孔５１ａは、例えば、上下方向に長い長孔であってもよい。さらに、各押圧部材５１は、円筒状に形成されていなくてもよい。各押圧部材５１の下面は、好ましくは、下方に向かって凸した曲面に形成されているとよい。ただし、各押圧部材５１の形状は特に限定されない。

本実施形態では、押圧部材５１は、鉄またはステンレス鋼から形成されている。各押圧部材５１による荷重は、溝１３を形成できる程度以上に大きく、サイドウォールゴム１０全体を潰して変形させてしまう荷重よりも小さいことが好ましい。押圧部材５１の押圧によってサイドウォールゴム１０が幅方向（ローラ４０の軸線方向）の単位長さ（１ｍｍ）当たりに受ける荷重は、好適には、１０ｇｆ以上である。さらに好適には、サイドウォールゴム１０が幅方向の単位長さ（１ｍｍ）当たりに受ける荷重は、１７ｇｆ以上である。ただし、押圧部材５１の押圧によってサイドウォールゴム１０が幅方向の単位長さ（１ｍｍ）当たりに受ける荷重が４０ｇｆを越えると、サイドウォールゴム１０全体を潰して変形させてしまう可能性がある。従って、押圧部材５１の押圧によってサイドウォールゴム１０が幅方向の単位長さ（１ｍｍ）当たりに受ける荷重は、４０ｇｆ以下であることが好ましい。

例えば、押圧部材５１がアルミニウムのような比重の小さい材料から形成されていると、適切な荷重を得るためには、押圧部材５１の直径が大きくなってしまう。逆に、例えば、押圧部材５１がタングステンのような比重の大きい材料から形成されていると、押圧部材５１の直径が小さくなり過ぎ、押圧部材５１の可動範囲が不足するおそれがある。押圧部材５１の比重は、１５ｋｇ／ｃｍ^３以上２０ｋｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましい。押圧部材５１は、比重が適度な鉄またはステンレス鋼から形成されていることが好ましい。入手性やコストを考慮しても、鉄またはステンレス鋼は、押圧部材５１の材料として好適である。なお、押圧部材５１は複数の材料を組み合わせることによって比重調整されていてもよい。

［溝形成工程］
以下に、溝形成工程Ｓ２０について説明する。溝形成工程Ｓ２０では、押圧部材５１とローラ４０との間を通過させた帯状のサイドウォールゴム１０の先端部を搬送装置３０の巻取ロール３１にセットする。この状態で巻取ロール３１を回転させると、サイドウォールゴム１０が搬送されるとともに、ローラ４０が従動的に回転する。また、複数の押圧部材５１による荷重がサイドウォールゴム１０に加わる。

図５は、サイドウォールゴム１０の外側面１２に押圧部材５１が倣った状態の溝形成装置２０の模式的な正面図である。図５に示すように、複数の押圧部材５１の下方にサイドウォールゴム１０が挿入されると、複数の押圧部材５１は、当接したサイドウォールゴム１０の部分の厚さに応じて、それぞれ上方に持ち上げられる。これにより、サイドウォールゴム１０のうち押圧部材５１が当接している箇所には、押圧部材５１による荷重が掛かる。

押圧部５０Ａがサイドウォールゴム１０の外側面１２に倣わなかったとすれば（例えば、押圧部５０Ａが一体に形成された平坦ローラであった場合など）、外側面１２のうち最も高さが高い場所（ここでは、傾斜面１２ａと１２ｂとの境界部、図３参照）付近にのみ押圧部５０Ａによる荷重が掛かる。そのため、サイドウォールゴム１０の内側面１１に掛かる荷重は場所により不均一となる。その結果、溝１３の深さが場所により不均一となる。溝１３の深さが場所により不均一になると、断面積が狭く加硫工程Ｓ７０においてエアが通りにくい部分や、エアは通りやすいが加硫工程Ｓ７０の後にも埋められずに残りやすい部分が溝１３に形成される。これにより、エア残りまたは溝１３の残存といった問題が発生しやすくなる。

それに対して、本実施形態では、押圧部５０Ａがサイドウォールゴム１０の外側面１２の形状に倣う。そのため、ローラ４０の軸線方向に沿った外側面１２の複数箇所に押圧部材５１による荷重が掛かり、サイドウォールゴム１０の内側面１１がローラ４０の外周面４１に均等に押し当てられる。これにより、均一な断面形状を有する溝１３を形成することができる。その結果、加硫後のエア残りや溝１３の残存が抑制される。

なお、「押圧部５０Ａがサイドウォールゴム１０の外側面１２の形状に倣う」とは、押圧部５０Ａがサイドウォールゴム１０の外側面１２に密着するように倣うことも含み得るが、本実施形態および後述する他の実施形態のように、押圧部５０Ａがサイドウォールゴム１０に均等に荷重を掛けることに実質的に資する程度に倣い、密着までしないことも含む。例えば、複数の押圧部材５１が断続的に並んでいるような場合には、押圧部５０Ａは、サイドウォールゴム１０に均等に荷重を掛けることに実質的に資する程度に、互いに離れていてもよい。

図６は、溝１３形成後のサイドウォールゴム１０の内側面１１の模式的な平面図である。図６に示すように、溝形成工程Ｓ２０終了後のサイドウォールゴム１０では、ローラ４０の複数の突起４２の間の間隔Ｌ１と同じ間隔Ｌ１で複数の溝１３が並んでいる。複数の溝１３は、それぞれ、ローラ４０の突起４２と同じ角度θだけ、サイドウォールゴム１０の長手方向に対して斜交している。各溝１３の幅Ｗは、突起４２の幅Ｗ１と略等しいか、少なくとも溝１３の伸長方向の全体に渡って概ね一定である。なお、サイドウォールゴム１０が均等に押されないと、溝１３の深さだけでなく、幅Ｗも場所により不均一となりやすい。これは、溝１３が形成された後、サイドウォールゴム１０が復元力で戻ることによる。

［実施例］
以下では、実施例について説明する。表１は、押圧部材の条件を振ってタイヤを製造したときの条件および評価結果を示す表である。

表１では記載を省略するが、ローラの溝形成用の複数の突起は、それぞれ、断面が幅０．４ｍｍ、高さ１．５ｍｍの長方形状に形成した。ローラの周方向と各突起の伸長方向との間の角度は、４０度とした。複数の突起間の間隔は４０ｍｍとした。評価では、加硫後のタイヤのエアおよび溝残り（溝残りとは、加硫によって溝が消えない場合を意味する）の発生率（％）を算出するとともに、荷重の掛け過ぎによるサイドウォールゴムの変形の有無を確認した。

押圧部材の条件としては、押圧部材の材料、厚さ、外径および内径（貫通孔の直径）を振った。表１には、参考として、材料の比重（ｇ／ｃｍ^３）を記載している。押圧部材の外径および内径は、結果的に得られた押圧部材の重量（ｇ）を記載することで記載省略した。

表１の実施例１と実施例４との比較から分かるように、押圧部材の厚さは、３ｍｍ以下であることが好ましい。押圧部材の厚さを３ｍｍ以下とすることにより、複数の押圧部材をサイドウォールゴムの外側面に良好に倣わせることができ、溝が均一に形成される。その結果、エア残りおよび溝残りが減少する。

また、実施例２および３と他の実施例（実施例４を除く）との比較から分かるように、押圧部材の重量は、少なくとも３０ｇ以上（サイドウォールゴムの幅方向１ｍｍ当たり１０ｇ以上）が好ましい。実施例１から分かるように、押圧部材の重量は、５０ｇ以上（サイドウォールゴムの幅方向１ｍｍ当たり１７ｇ以上）がさらに好ましい。ただし、実施例５から分かるように、押圧部材の重量が１２０ｇを越える（サイドウォールゴムの幅方向１ｍｍ当たり４０ｇを越える）と、荷重の掛け過ぎによりサイドウォールゴムの外形が変形した。

表２は、ローラの突起の条件を振ってタイヤを製造したときの条件および評価結果を示す表である。

表２では記載を省略するが、押圧部材は、実施例１と同じものを使用した。表２に記載の実施例では、突起の幅、高さ、およびローラの周方向との間の角度と、複数の突起間の間隔を振り、加硫後のタイヤのエアおよび溝残りの発生率（％）を算出した。

表２の実施例１、９および１０から分かるように、突起の幅は０．２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下が好ましい。より好適には、突起の幅は０．４ｍｍまたはその周辺であるとよい。突起の幅が０．２ｍｍである実施例９の場合には、溝の断面積が小さく、ややエアが抜けにくいと考えられる。突起の幅が０．８ｍｍである実施例１０の場合には、溝の幅が大きく、加硫後にもやや溝が残りやすいと考えられる。また、実施例１、１１および１２から分かるように、突起の高さは１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下が好ましい。突起の高さが０．６ｍｍである実施例１１の場合には、溝の断面積が小さく、エアが抜けにくいと考えられる。

表２の実施例１、１３および１４から分かるように、複数の突起間の間隔は２０ｍｍ以上９０ｍｍ以下が好ましい。より好適には、複数の突起間の間隔は、２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であるとよい。突起間の間隔が９０ｍｍである実施例１４の場合には、溝の数が少なくなり、ややエアが抜けにくいと考えられる。また、実施例１、１５および１６から分かるように、突起の伸長方向とローラの周方向との間の角度は１０度以上７０度以下が好ましい。より好適には、突起の伸長方向とローラの周方向との間の角度は４０度またはその周辺が好ましい。突起の伸長方向とローラの周方向との間の角度が１０度である実施例１５の場合には、溝の長さが長くなり、ややエアが抜けにくいと考えられる。突起の伸長方向とローラの周方向との間の角度が７０度である実施例１６の場合には、サイドウォールゴムの内側面に占める溝の割合が小さくなり、ややエアが抜けにくいと考えられる。

［実施形態の作用効果］
以下に、本実施形態に係るタイヤ製造装置１００が奏することのできる作用効果について説明する。

本実施形態に係るタイヤ製造装置１００は、サイドウォールゴム１０を搬送する搬送装置３０と、サイドウォールゴム１０に溝１３を形成する突起４２を外周面４１に有する円筒状のローラ４０と、搬送装置３０によって搬送されるサイドウォールゴム１０の外側面１２に当接する押圧部５０Ａを有する押圧機構５０と、を備えている。押圧機構５０は、ここでは、サイドウォールゴム１０の外側面１２を押して、サイドウォールゴム１０の内側面１１をローラ４０の外周面４１に押しつける。押圧部５０Ａは、サイドウォールゴム１０の外側面１２の形状に倣うように構成されている。

かかるタイヤ製造装置１００によれば、押圧部５０Ａがサイドウォールゴム１０の外側面１２の形状に倣う。そのため、溝１３を形成するローラ４０にサイドウォールゴム１０の内側面１１を均等に押し当てることができる。その結果、サイドウォールゴム１０の内側面１１に溝１３を均一に形成することができる。なお、押圧機構５０は、外側面１２およびローラ４０のうち、ローラ４０を押すように構成されていてもよく、外側面１２およびローラ４０の両方を押すように構成されていてもよい。

本実施形態では、押圧部５０Ａは、ローラ４０の軸線方向に並んで配置された複数の押圧部材５１を含み、複数の押圧部材５１によって、ローラ４０の軸線方向に沿ったサイドウォールゴム１０の複数箇所を個別に押すように構成されている。かかるタイヤ製造装置１００によれば、サイドウォールゴム１０の外側面１２の形状に倣うような押圧部５０Ａを構成することができる。

本実施形態では、複数の押圧部材５１は、それぞれ、ローラ４０よりも上方において上下方向に移動可能に支持されており、その重量により、サイドウォールゴム１０の複数箇所を個別に押す。かかる構成によれば、押圧機構５０は、例えば、複数の押圧部材５１をそれぞれ駆動する複数のアクチュエータのような構成を備える必要がない。よって、押圧機構５０の構成をシンプルにできる。なお、アクチュエータを備えた実施形態は、第２実施形態で説明する。

本実施形態では、押圧機構５０は、ローラ４０よりも上方に配置されローラ４０の軸線方向に延びるシャフト５２を備えている。複数の押圧部材５１は、シャフト５２が挿入されるとともに少なくとも上下方向の長さがシャフト５２よりも長い貫通孔５１ａをそれぞれ備えている。複数の押圧部材５１は、それぞれ、貫通孔５１ａとシャフト５２との間の隙間に沿って上下方向に移動自在に構成されている。かかる押圧機構５０によれば、ローラ４０よりも上方において上下方向に移動可能に複数の押圧部材５１を支持する構成を容易に実現することができる。ただし、複数の押圧部材５１を上下方向に移動可能に支持する構成は、このようなものに限定されない。複数の押圧部材５１は、例えば、クランクのような機構によって上下方向に移動可能に支持されていてもよい。

本実施形態では、各押圧部材５１の下面は、下方に向かって凸した曲面に形成されている。かかる構成によれば、各押圧部材５１による押圧が搬送方向の抵抗となりにくいため、サイドウォールゴム１０をスムーズに搬送することができる。

より詳しくは、本実施形態では、シャフト５２は円筒状に形成され、各貫通孔５１ａはシャフト５２よりも直径の大きい円筒孔状に形成されている。各押圧部材５１は、円筒状に形成され、シャフト５２周りに回転可能である。かかる構成によれば、サイドウォールゴム１０を搬送するのに伴って各押圧部材５１が搬送方向に回転する。そのため、サイドウォールゴム１０をさらにスムーズに搬送することができる。

本実施形態では、各押圧部材５１のローラ４０の軸線方向の厚さＴ２は、３ｍｍ以下である。かかる構成によれば、複数の押圧部材５１からなる押圧部５０Ａをサイドウォールゴム１０の外側面１２に良好に倣わせることができる。各押圧部材５１の厚さＴ２は３ｍｍ以下でなければいけないわけではないが、サイドウォールゴム１０の断面形状に応じ、断面形状に概ね追随し得る程度に薄いことが好ましい。

［第２実施形態］
以下では、上記した第１実施形態以外の実施形態について説明する。以下の他の実施形態の説明では、第１実施形態と同じ機能を奏する部材には、第１実施形態と共通の符号を使用する。また、重複する説明は、省略または簡略化する。まず、第２実施形態について説明する。

図７は、第２実施形態に係る溝形成装置２０の模式的な正面図である。図７に示すように、本実施形態に係る押圧機構５０は、複数の押圧部材５１をそれぞれローラ４０に接近または離反させる複数のアクチュエータ５３を備えている。アクチュエータ５３の種類は特に限定されないが、例えば、エアシリンダである。各押圧部材５１は、サイドウォールゴム１０の搬送方向に回転するローラであってもよく、回転しない部材であってもよい。押圧部材５１の構成や形状は特に限定されない。

各アクチュエータ５３は、図示しない制御装置によって動作を制御されている。各アクチュエータ５３は、サイドウォールゴム１０に溝１３を形成するときには、押圧部材５１をローラ４０に接近させ、押圧部材５１にサイドウォールゴム１０の外側面１２を押させる。押圧部材５１は、ローラ４０の上方以外の場所、例えば、ローラ４０の下方や前方に配置されていてもよい。押圧部材５１がサイドウォールゴム１０を押す力は、アクチュエータ５３に供給されるエアの圧力によって制御される。かかる機構によっても、常に同じ力でサイドウォールゴム１０をローラ４０に押しつけることができる。また、かかる機構によれば、サイドウォールゴム１０を押す力を容易に変更することができる。よって、より好適な形状の溝１３が形成されるように、押圧部材５１の押圧力を調整することができる。

さらには、かかる機構によれば、ローラ４０の軸線方向に沿ったサイドウォールゴム１０の複数箇所を異なる力で押すことも可能である。これにより、溝１３がより均一に形成されるように、各押圧部材５１がサイドウォールゴム１０を押す力を調整することができる。

アクチュエータ５３は、例えば、スプリングのような弾性材の弾性力によって押圧部材５１にサイドウォールゴム１０の外側面１２を押させるように構成されていてもよい。

［第３実施形態］
第３実施形態では、押圧機構５０は、サイドウォールゴム１０の外側面１２の形状に対応した形状の押圧部５０Ａを備える。図８は、第３実施形態に係る溝形成装置２０の模式的な正面図である。図３に示すように、本実施形態では、押圧部５０Ａは、ローラ４０と向かい合う受けローラ５４に設けられている。押圧部５０Ａは、正面視においてサイドウォールゴム１０の断面形状に対応した形状を有する円錐台状に形成されている。本実施形態では、ローラ４０がアクチュエータ５５によって移動され、受けローラ５４の押圧部５０Ａに接近または離反する。アクチュエータ５５は、例えば、エアシリンダである。押圧機構５０は、ここでは、アクチュエータ５５の駆動力によってサイドウォールゴム１０の内側面１１にローラ４０の外周面４１を押しつけるように構成されている。なお、アクチュエータ５５によって移動されるのは、受けローラ５４であってもよく、ローラ４０および受けローラ５４の両方であってもよい。また、押圧部５０Ａは、ローラに形成されていなくてもよく、例えば、正面視の形状を維持して搬送方向に延びる板状の部材であってもよい。

押圧部５０Ａは、可撓性材料によって構成されている。ここでは、受けローラ５４の外殻が可撓性材料によって形成されている。押圧部５０Ａの材料は特に限定されないが、例えば、ウレタンゴムである。可撓性材料の硬度も特に限定されないが、好適には、ショア３０以上６０以下であるとよい。硬度が大き過ぎると、押圧部５０Ａがサイドウォールゴム１０の外側面１２の形状に倣いにくい。そのため、溝１３が均一に形成されにくくなる。また、硬度が小さ過ぎると、溝１３を形成するための押圧力が不足しやすい。

なお、押圧部５０Ａの「サイドウォールゴム１０の外側面１２の形状に対応した形状」とは、外側面１２の全体形状を反転させた形状も含み得るが、図８に示すように、外側面１２の一部の形状に対応させた形状でもよい。押圧部５０Ａの形状は、サイドウォールゴム１０の内側面１１がローラ４０と略平行に保持できる程度に外側面１２に対応していればよい。図８に示すように、例えば本実施形態では、押圧部５０Ａは、傾斜面１２ａに対応した形状に形成され、傾斜面１２ｂおよび１２ｃに対応する部分を有していない。また、押圧部５０Ａの「サイドウォールゴム１０の外側面１２の形状に対応した形状」とは、外側面１２の形状を忠実に反転させた形状も含み得るが、図８に示すように、溝１３の均一化に資する限りで簡略化した形状も含む。押圧部５０Ａは、そのような形状であっても、可撓性を有することにより、サイドウォールゴム１０の外側面１２に倣うことができる。

本実施形態に係るタイヤ製造装置１００によれば、押圧部５０Ａの形状および可撓性により押圧部５０Ａがサイドウォールゴム１０の外側面１２の形状に倣う。そのため、第１実施形態および第２実施形態と同様に、サイドウォールゴム１０の内側面１１をローラ４０の外周面４１に均等に押しつけることができ、溝１３を均一に形成することができる。

［他の実施形態］
以上、いくつかの実施形態に係るタイヤ製造装置およびタイヤの製造方法について、種々説明した。しかし、本発明のタイヤ製造装置およびタイヤの製造方法は、特に言及されない限り、上述した実施形態に限定されない。例えば、溝形成工程において、サイドウォールゴムの外側面の形状に倣うように構成された押圧部をサイドウォールゴムの外側面に押し当てるのは、タイヤ製造装置には限定されず、例えば、作業者であってもよい。また、例えば、溝形成工程は、押出成形工程の後であって加硫工程の前であれば、どの段階で行われてもよい。エア抜きのための溝が形成されるゴム材料は、サイドウォールゴムには限定されず、タイヤの他の部位を形成するゴム材料であってもよい。

種々言及した実施形態や変形例の各構成は、互いに阻害しない関係であれば、適宜に組み合わせることができる。本明細書は以下の発明を含んでおり、以下の発明は、上記した実施形態には限定されない。

本発明（１）は、サイドウォールを形成するゴム材料を搬送する搬送装置と、ゴム材料に溝を形成する突起を外周面に有する円筒状のローラと、搬送装置によって搬送されるゴム材料の外側面に当接する押圧部を有する押圧機構と、を備えたタイヤ製造装置である。押圧機構は、外側面およびローラのうちの少なくとも一方を押して、ゴム材料の内側面をローラの外周面に押しつける。押圧部は、ゴム材料の外側面の形状に倣うように構成されている。

本発明（２）は、本発明（１）に記載のタイヤ製造装置であり、押圧部は、ローラの軸線方向に並んで配置された複数の押圧部材を含み、複数の押圧部材によって、ローラの軸線方向に沿ったゴム材料の複数箇所を個別に押すように構成されている。

本発明（３）は、本発明（２）に記載のタイヤ製造装置であり、複数の押圧部材は、それぞれ、ローラよりも上方において上下方向に移動可能に支持されており、その重量により、ゴム材料の複数箇所を個別に押す。

本発明（４）は、本発明（３）に記載のタイヤ製造装置であり、押圧機構は、ローラよりも上方に配置され軸線方向に延びるシャフトを備えている。複数の押圧部材は、シャフトが挿入されるとともに少なくとも上下方向の長さがシャフトよりも長い貫通孔をそれぞれ備えており、貫通孔とシャフトとの間の隙間に沿って上下方向に移動自在に構成されている。

本発明（５）は、本発明（４）に記載のタイヤ製造装置であり、各押圧部材の下面は、下方に向かって凸した曲面に形成されている。

本発明（６）は、本発明（５）に記載のタイヤ製造装置であり、シャフトは、円筒状に形成されている。各貫通孔は、シャフトよりも直径の大きい円筒孔状に形成されている。各押圧部材は、円筒状に形成され、シャフト周りに回転可能である。

本発明（７）は、本発明（２）～（６）のいずれか一つに記載のタイヤ製造装置であり、各押圧部材の軸線方向の厚さは、３ｍｍ以下である。

本発明（８）は、本発明（１）に記載のタイヤ製造装置であり、押圧部は、ゴム材料の外側面の形状に対応した形状の可撓性材料によって構成されている。

本発明（９）は、タイヤの製造方法であって、突起を外周面に有する円筒状のローラに、サイドウォールを形成するゴム材料の内側面を押し当て、突起によって内側面に溝を形成する溝形成工程と、溝が形成されたゴム材料を加硫する加硫工程と、を含む。溝形成工程では、ゴム材料の外側面の形状に倣うように構成された押圧部を外側面に押し当てる。

本発明（１０）は、本発明（９）に記載のタイヤの製造方法であり、押圧部は、ローラの軸線方向に並んで配置された複数の押圧部材を含む。溝形成工程では、ローラの軸線方向に沿ったゴム材料の複数箇所を複数の押圧部材で個別に押す。

本発明（１１）は、本発明（１０）に記載のタイヤの製造方法であり、複数の押圧部材は、それぞれ、ローラよりも上方において上下方向に移動可能に支持されている。溝形成工程では、複数の押圧部材の重量により、ゴム材料の複数箇所を個別に押す。

本発明（１２）は、本発明（９）に記載のタイヤの製造方法であり、押圧部は、ゴム材料の外側面の形状に対応した形状の可撓性材料によって構成されている。

１ タイヤ
３ サイドウォール
１０ サイドウォールゴム（ゴム材料）
１１ 内側面
１２ 外側面
１３ 溝
２０ 溝形成装置
３０ 搬送装置
４０ ローラ
４１ 外周面
４２ 突起
５０ 押圧機構
５０Ａ 押圧部
５１ 押圧部材
５１ａ 貫通孔
５２ シャフト
１００ タイヤ製造装置

Claims (12)

1. サイドウォールを形成するゴム材料を搬送する搬送装置と、
   前記ゴム材料に溝を形成する突起を外周面に有する円筒状のローラと、
   前記搬送装置によって搬送される前記ゴム材料の外側面に当接する押圧部を有し、前記外側面および前記ローラのうちの少なくとも一方を押して、前記ゴム材料の内側面を前記ローラの外周面に押しつける押圧機構と、を備え、
   前記押圧部は、前記ゴム材料の前記外側面の形状に倣うように構成されている、
   タイヤ製造装置。
2. 前記押圧部は、前記ローラの軸線方向に並んで配置された複数の押圧部材を含み、前記複数の押圧部材によって、前記ローラの軸線方向に沿った前記ゴム材料の複数箇所を個別に押すように構成されている、
   請求項１に記載のタイヤ製造装置。
3. 前記複数の押圧部材は、それぞれ、前記ローラよりも上方において上下方向に移動可能に支持されており、その重量により、前記ゴム材料の前記複数箇所を個別に押す、
   請求項２に記載のタイヤ製造装置。
4. 前記押圧機構は、前記ローラよりも上方に配置され前記軸線方向に延びるシャフトを備え、
   前記複数の押圧部材は、前記シャフトが挿入されるとともに少なくとも上下方向の長さが前記シャフトよりも長い貫通孔をそれぞれ備えており、前記貫通孔と前記シャフトとの間の隙間に沿って上下方向に移動自在に構成されている、
   請求項３に記載のタイヤ製造装置。
5. 前記各押圧部材の下面は、下方に向かって凸した曲面に形成されている、
   請求項４に記載のタイヤ製造装置。
6. 前記シャフトは、円筒状に形成され、
   前記各貫通孔は、前記シャフトよりも直径の大きい円筒孔状に形成され、
   前記各押圧部材は、円筒状に形成され、前記シャフト周りに回転可能である、
   請求項５に記載のタイヤ製造装置。
7. 前記各押圧部材の前記軸線方向の厚さは、３ｍｍ以下である、
   請求項２に記載のタイヤ製造装置。
8. 前記押圧部は、前記ゴム材料の前記外側面の形状に対応した形状の可撓性材料によって構成されている、
   請求項１に記載のタイヤ製造装置。
9. 突起を外周面に有する円筒状のローラに、サイドウォールを形成するゴム材料の内側面を押し当て、前記突起によって前記内側面に溝を形成する溝形成工程と、
   前記溝が形成された前記ゴム材料を加硫する加硫工程と、を含み、
   前記溝形成工程では、前記ゴム材料の外側面の形状に倣うように構成された押圧部を前記外側面に押し当てる、
   タイヤの製造方法。
10. 前記押圧部は、前記ローラの軸線方向に並んで配置された複数の押圧部材を含み、
    前記溝形成工程では、前記ローラの軸線方向に沿った前記ゴム材料の複数箇所を前記複数の押圧部材で個別に押す、
    請求項９に記載のタイヤの製造方法。
11. 前記複数の押圧部材は、それぞれ、前記ローラよりも上方において上下方向に移動可能に支持されており、
    前記溝形成工程では、前記複数の押圧部材の重量により、前記ゴム材料の前記複数箇所を個別に押す、
    請求項１０に記載のタイヤの製造方法。
12. 前記押圧部は、前記ゴム材料の前記外側面の形状に対応した形状の可撓性材料によって構成されている、
    請求項９に記載のタイヤの製造方法。

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